[go: up one dir, main page]

RU2780562C1 - Method for preparing potassium iodate from potassium iodide - Google Patents

Method for preparing potassium iodate from potassium iodide Download PDF

Info

Publication number
RU2780562C1
RU2780562C1 RU2022100088A RU2022100088A RU2780562C1 RU 2780562 C1 RU2780562 C1 RU 2780562C1 RU 2022100088 A RU2022100088 A RU 2022100088A RU 2022100088 A RU2022100088 A RU 2022100088A RU 2780562 C1 RU2780562 C1 RU 2780562C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
potassium
iodide
iodate
potassium iodate
oxidation
Prior art date
Application number
RU2022100088A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Артем Дмитриевич Ивахнов
Татьяна Эдуардовна Скребец
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова"
Application granted granted Critical
Publication of RU2780562C1 publication Critical patent/RU2780562C1/en

Links

Abstract

FIELD: inorganic substances chemical technology.
SUBSTANCE: invention relates to the field of chemical technology of inorganic substances, and in particular to a method for producing potassium iodate used in the pharmaceutical and chemical industries. A method for producing potassium iodate from potassium iodide is proposed, including the oxidation of iodide ion with an ozone-air mixture, characterized in that the oxidation of potassium iodide is carried out in an aqueous solution of potassium hydroxide, the resulting molecular iodine disproportionates into potassium iodate and potassium iodide, which again enters into oxidation process, after complete oxidation of iodide ions, the solution is cooled to 5°C, separated by filtration separated crystals of potassium iodate and washed with distilled water at a temperature of 1-5°C.
EFFECT: method makes it possible to simplify the technology for obtaining potassium iodate while refusing electrochemical methods and environmentally unsafe oxidizing agents, as well as to increase the yield of the target product.
4 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области химической технологии неорганических веществ, а именно к способу получения йодата калия, используемого в фармацевтической и химической промышленности.The invention relates to the field of chemical technology of inorganic substances, and in particular to a method for producing potassium iodate used in the pharmaceutical and chemical industries.

Известны способы электрохимического окисления йодита калия до йодата калия в водном растворе на графитовых анодах при плотности тока 100-300 А/м2 и температуре 60-95°C [SU 865983, SU 1096307] в присутствии бихромата калия. Их преимуществом является отсутствие особо опасных реагентов для окисления, высокий выход по току йодата калия, простое управление процессом окисления.Known methods of electrochemical oxidation of potassium iodite to potassium iodate in an aqueous solution on graphite anodes at a current density of 100-300 A/m 2 and a temperature of 60-95°C [SU 865983, SU 1096307] in the presence of potassium bichromate. Their advantage is the absence of particularly dangerous reagents for oxidation, high current efficiency of potassium iodate, and simple control of the oxidation process.

Известен способ получения йодата калия, предложенный авторами патента RU 2210533 С1, основанный на взаимодействии иода с гидроксидом калия, с образованием йодита и йодата калия в реакционной массе при щелочности до 8 кг/м3, содержании йодит-ионов до 160 кг/м3 и йодат-ионов до 50 кг/м3. Массу подвергают электролизу с последующим испарением при температуре не менее 80°C для предварительной кристаллизации и кристаллизацией при охлаждении. Недостатками этого способа являются высокие затраты времени на заполнение электролизера и слив раствора с электролизера, большие энергозатраты при испарении раствора до начала кристаллизации йодата калия. А также, при проведении интенсивной кристаллизации йодата калия для предотвращения соосаждения йодита калия, необходимо поддерживать низкую концентрацию йодита калия в маточном растворе. Окисление йодита калия до концентрации, близкой к нулю, приводит к снижению силы тока и выхода по току йодата калия, увеличивает время электролиза. Сохранение силы тока требует увеличения подводимого напряжения, но при низких концентрациях йодита в растворе увеличивается износ анодов и уменьшается время их работы.A known method for producing potassium iodate, proposed by the authors of patent RU 2210533 C1, based on the interaction of iodine with potassium hydroxide, with the formation of iodite and potassium iodate in the reaction mass at an alkalinity of up to 8 kg/m 3 , the content of iodite ions up to 160 kg/m 3 and iodate ions up to 50 kg / m 3 . The mass is subjected to electrolysis followed by evaporation at a temperature of at least 80°C for pre-crystallization and crystallization upon cooling. The disadvantages of this method are the high time spent on filling the cell and draining the solution from the cell, high energy consumption during the evaporation of the solution before crystallization of potassium iodate. And also, when carrying out intensive crystallization of potassium iodate to prevent co-precipitation of potassium iodite, it is necessary to maintain a low concentration of potassium iodite in the mother liquor. Oxidation of potassium iodite to a concentration close to zero leads to a decrease in current strength and current efficiency of potassium iodate, and increases the electrolysis time. Maintaining the current strength requires an increase in the input voltage, but at low concentrations of iodite in the solution, the wear of the anodes increases and the time of their operation decreases.

Известны способы получения йодата калия, основанные на окислении иода или йодита калия окислителями, такими как бертолетова соль, хлор, бром в кислой или нейтральной среде [В.И. Ксензенко, Д.С. Стасиневич. Химия и технология брома, йода и их соединений. - М.: Химия, 1995, 432 с, г. Реми. Курс неорганической химии. Т. 1. - М.: Мир, 1972, стр. 777]. Недостатком этих способов является использование высоких концентраций особо опасных окислителей, большой расход реагентов, необходимость утилизации побочных продуктов реакции, специальное коррозионно-стойкое оборудование и средства техники безопасности для хранения и использования окислителей.Known methods for producing potassium iodate, based on the oxidation of iodine or potassium iodite with oxidizing agents, such as Berthollet salt, chlorine, bromine in an acidic or neutral environment [V.I. Ksenzenko, D.S. Stasinevich. Chemistry and technology of bromine, iodine and their compounds. - M.: Chemistry, 1995, 432 s, Remy. Course of inorganic chemistry. T. 1. - M.: Mir, 1972, p. 777]. The disadvantage of these methods is the use of high concentrations of highly hazardous oxidizing agents, high consumption of reagents, the need to dispose of reaction by-products, special corrosion-resistant equipment and safety equipment for the storage and use of oxidizing agents.

Наиболее близким к предлагаемому способу получения йодата калия, является способ получения иода, основанный на окислении йодит-иона с использованием озона, и проводимый в кислой среде при рН 2,5 - 3 [Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С. // Химия и технология брома, йода и их соединений. М.: Химия, 1995, с.300., Авт. свид. РФ 66684, 12i9, заявл. 18.05.45.]. Недостатком прототипа является низкий выход иода - до 85% от теоретического, невозможность получения йодата калия ввиду низкого значения кислотности среды.Closest to the proposed method for producing potassium iodate is a method for producing iodine based on the oxidation of iodite ion using ozone, and carried out in an acidic environment at pH 2.5 - 3 [Ksenzenko V.I., Stasinevich D.S. // Chemistry and technology of bromine, iodine and their compounds. M .: Chemistry, 1995, p. 300., Auth. certificate RF 66684, 12i9, Appl. 18.05.45.]. The disadvantage of the prototype is the low yield of iodine - up to 85% of theoretical, the impossibility of obtaining potassium iodate due to the low acidity of the medium.

Схожесть предлагаемого метода и прототипа заключается в использовании в качестве окислителя озона.The similarity of the proposed method and the prototype lies in the use of ozone as an oxidizing agent.

Технической задачей изобретения является упрощение технологии получения йодата калия, исключение электролизных процессов, отказ от использования высокотоксичных окислителей и повышение выхода целевого продукта - йодата калия.The technical objective of the invention is the simplification of the technology for obtaining potassium iodate, the exclusion of electrolysis processes, the rejection of the use of highly toxic oxidizing agents and the increase in the yield of the target product - potassium iodate.

Результат изобретения - упрощение технологии получения йодата калия при отказе от электрохимических способов получения йодата калия, а также экологически небезопасных окислителей.The result of the invention is the simplification of the technology for obtaining potassium iodate while refusing electrochemical methods for producing potassium iodate, as well as environmentally unsafe oxidizers.

Указанный результат достигается тем, что в предлагаемом способе йодит калия, растворенный в водном растворе гидроксида калия, окисляется озоно-воздушной смесью. Образующийся молекулярный иод диспропорционирует в йодат калия и йодит калия, который вновь вступает в процесс окисления. Образующийся йодат калия, обладая низкой растворимостью в водных растворах, выпадает в осадок и удаляется из реакционной среды. Выход йодата калия достигает 99% от теоретического, в расчете на исходный иод.This result is achieved by the fact that in the proposed method, potassium iodite, dissolved in an aqueous solution of potassium hydroxide, is oxidized by an ozone-air mixture. The resulting molecular iodine disproportionates into potassium iodate and potassium iodite, which again enters the oxidation process. The resulting potassium iodate, having low solubility in aqueous solutions, precipitates and is removed from the reaction medium. The output of potassium iodate reaches 99% of the theoretical, based on the original iodine.

Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.

Раствор йодита калия в водном растворе гидроксида калия (содержание йодита калия 0,5 - 12 г/100 г раствора, гидроксида калия 10 - 35 г/100 г раствора) обрабатывается потоком озоно-воздушной смеси. Содержание озона в озоно-воздушной смеси составляет 0,1 - 10 мг/л. Расход озона 100 - 120% от стехиометрического по отношению к йодит-иону. Расход озоно-воздушной смеси определяется газоволюмометрически.A solution of potassium iodite in an aqueous solution of potassium hydroxide (content of potassium iodite 0.5 - 12 g/100 g of solution, potassium hydroxide 10 - 35 g/100 g of solution) is treated with an ozone-air mixture flow. The ozone content in the ozone-air mixture is 0.1 - 10 mg/l. The consumption of ozone is 100 - 120% of the stoichiometric in relation to the iodite ion. The consumption of the ozone-air mixture is determined by gas volumetrics.

После полного окисления йодит-ионов, раствор его охлаждают до 5°С и отделяют фильтрованием выделившиеся кристаллы йодата калия и промывают их дистиллированной водой при температуре 1-5°С.After complete oxidation of iodite ions, the solution is cooled to 5°C and separated by filtration separated crystals of potassium iodate and washed with distilled water at a temperature of 1-5°C.

Осадок йодата калия может выводиться из реакционного сосуда по мере накопления.The precipitate of potassium iodate can be removed from the reaction vessel as it accumulates.

Конкретные условия реализации способа могут варьироваться.Specific conditions for implementing the method may vary.

Примеры, подтверждающие возможность получения йодата калия по предлагаемому методу приведены в таблице 1.Examples confirming the possibility of obtaining potassium iodate by the proposed method are shown in table 1.

Содержание йодата калия определяли в поглотительном растворе методом иодометрии. Насыщенный реакционный раствор также был испытан на присутствие молекулярного иода и йодит-иона. Присутствие молекулярного иода и йодит-иона в растворе в ходе подтверждающих экспериментов обнаружено не было, йодит-ион полностью окислялся до йодат-иона.The content of potassium iodate was determined in the absorption solution by iodometry. The saturated reaction solution was also tested for the presence of molecular iodine and iodite ion. The presence of molecular iodine and iodite ion in the solution was not detected during confirmatory experiments, iodite ion was completely oxidized to iodate ion.

Из приведенных примеров видно, что по предлагаемому способу возможно получение йодата калия с выходом до 99%.From the above examples it can be seen that the proposed method is possible to obtain potassium iodate with a yield of up to 99%.

Для реализации заявляемого способа может быть использовано стандартное оборудование, применяемое в химической технологии.To implement the proposed method, standard equipment used in chemical technology can be used.

Заявляемый способ является экологически безопасным, т.к. получаемый продукт не содержит органических растворителей, а в результате проведения процесса не образуется токсичных или трудно утилизируемых отходов или побочных продуктов.The inventive method is environmentally friendly, because. the resulting product does not contain organic solvents, and the process does not produce toxic or hard-to-dispose waste or by-products.

Заявляемый способ может быть использован для получения йодата калия, как в лабораторной практике, так и в промышленности и пригоден и для периодических, и для непрерывных технологических методов.The inventive method can be used to obtain potassium iodate, both in laboratory practice and in industry, and is suitable for both periodic and continuous technological methods.

Способ получения йодата калия из йодита калияProcess for producing potassium iodate from potassium iodite

Таблица 1. Примеры, подтверждающие возможность осуществления способа получения йодата калия из йодита калияTable 1. Examples confirming the possibility of implementing a method for producing potassium iodate from potassium iodite №/№ примераNo./No. example Содержание йодита калия, г/100г раствораContent of potassium iodite, g/100g of solution Содержание гидроксида калия, г/100г раствораThe content of potassium hydroxide, g / 100 g of solution Содержание озона в ОВС*, мг/лOzone content in OWS*, mg/l Расход озна, % от стехиометрическогоOzna consumption, % of stoichiometric Способ выведения накопившегося йодата калия**Method for removing accumulated potassium iodate** Выход йодата калия, % от теоретическогоYield of potassium iodate, % of theoretical 1one 0,50.5 10ten 0,10.1 100100 1one 99,999.9 22 55 20twenty 7,57.5 110110 1one 99,999.9 33 10ten 30thirty 55 120120 22 99,999.9 4four 1212 3535 10ten 120120 22 99,999.9 55 1one 15fifteen 0,50.5 100100 22 99,999.9 66 7,57.5 30thirty 1one 110110 1one 99,999.9

*ОВС – озоно-воздушная смесь.* OVS - ozone-air mixture.

** Способ выведения накопившегося йодата калия: 1 - после полного окисления йодита калия; 2 - периодически при накоплении в реакционной среде.** Method for removing accumulated potassium iodate: 1 - after complete oxidation of potassium iodite; 2 - periodically during accumulation in the reaction medium.

Claims (4)

1. Способ получения йодата калия из йодида калия, включающий окисление йодид-иона озоно-воздушной смесью, отличающийся тем, что окисление йодида калия ведут в водном растворе гидроксида калия, образующийся при этом молекулярный йод диспропорционирует в йодат калия и йодид калия, который вновь вступает в процесс окисления, после полного окисления йодид-ионов, раствор охлаждают до 5 °С, отделяют фильтрованием выделившиеся кристаллы йодата калия и промывают их дистиллированной водой при температуре 1-5 °С.1. A method for producing potassium iodate from potassium iodide, including the oxidation of iodide ion with an ozone-air mixture, characterized in that the oxidation of potassium iodide is carried out in an aqueous solution of potassium hydroxide, the resulting molecular iodine disproportionates into potassium iodate and potassium iodide, which re-enters in the oxidation process, after the complete oxidation of iodide ions, the solution is cooled to 5 °C, the precipitated potassium iodate crystals are separated by filtration and washed with distilled water at a temperature of 1-5 °C. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание йодида калия составляет 0,5-12 г/100 г раствора.2. The method according to p. 1, characterized in that the content of potassium iodide is 0.5-12 g/100 g of solution. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание гидроксида калия составляет 10-35 г/100 г раствора.3. The method according to p. 1, characterized in that the content of potassium hydroxide is 10-35 g/100 g of solution. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание озона в озоно-воздушной смеси составляет 0,1–10 мг/л.4. The method according to p. 1, characterized in that the ozone content in the ozone-air mixture is 0.1–10 mg/l.
RU2022100088A 2022-01-10 Method for preparing potassium iodate from potassium iodide RU2780562C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2780562C1 true RU2780562C1 (en) 2022-09-27

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1664739A1 (en) * 1988-09-01 1991-07-23 Предприятие П/Я В-8046 Method of producing metal iodides and iodates
RU2305066C2 (en) * 2005-11-02 2007-08-27 Открытое Акционерное общество "Троицкий йодный завод" Method for preparing potassium iodate and potassium iodide

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1664739A1 (en) * 1988-09-01 1991-07-23 Предприятие П/Я В-8046 Method of producing metal iodides and iodates
RU2305066C2 (en) * 2005-11-02 2007-08-27 Открытое Акционерное общество "Троицкий йодный завод" Method for preparing potassium iodate and potassium iodide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ксензенко В.И., Стасиневич Д.С. Химия и технология брома, йода и их соединений. - М.: Химия, 1995. - 431 с. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2867388B1 (en) Process and apparatus for generating or recovering hydrochloric acid from metal salt solutions
US6340736B1 (en) Method and apparatus for the production of polycarbonates with brine recycling
DE69505257T2 (en) ELECTROCHEMICAL OXYDATION OF MATERIALS
US5952542A (en) Method of oxidation
JP4131991B2 (en) Leaching method
RU2509829C2 (en) Method of producing chlorine, caustic soda and hydrogen
JP3257774B2 (en) Method for treating organic electrolyte containing lithium hexafluorophosphate
RU2780562C1 (en) Method for preparing potassium iodate from potassium iodide
WO2013054875A1 (en) Method for processing wastewater containing fluorophosphate compounds
RU2652978C1 (en) Method for npp liquid waste processing with boron control
RU2763856C1 (en) Method for processing the spent solution of copper brightening
EP4660138A1 (en) Recycling of the nacl solution from the "gypsum workshop" to dissolve the na2so4
RU2732691C1 (en) Method of obtaining potassium iodate from iodine
RU2296710C1 (en) Method of purification of the spent potassium fluoride
US20240391786A1 (en) Method for producing lithium hydroxide
SU893986A1 (en) Method of producing epichlorohydrin by chloric method
RU2273506C1 (en) Method of oxidizing liquid-phase dewatering of tributylphosphate and organic solutions thereof
SU893888A1 (en) Method of treatment of alkaline hypochlorite and acid waste water containing fluorine
RU2641121C1 (en) Method for regenerating spent sulfuric acid solution
JPS60264314A (en) Method for concentrating phosphoric acid or nitric acid
CN119707168A (en) Sintering machine head ash treatment system and method based on medical waste steam method to treat wastewater
EP0012510B1 (en) Process for treating an effluent containing cyanuric acid values
KR20220123858A (en) Heavy metal removal method
RU2436874C1 (en) Method for removing copper cations from acid solutions containing strong oxidisers
HK1210233B (en) Process and apparatus for generating or recovering hydrochloric acid from metal salt solutions